JP2735725B2 - セラミック発熱体 - Google Patents
セラミック発熱体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの始
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
ー及び加熱機器の加熱用ヒーターに用いられる高温用の
セラミック発熱体に関するものである。
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
ー及び加熱機器の加熱用ヒーターに用いられる高温用の
セラミック発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりディーゼルエンジンの始動促進
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
ターとして、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充
填し、該耐熱絶縁粉末中に、ニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗
体を埋設したシーズヒーターや、高電圧の火花放電を利
用する各種点火装置が使用されていた。
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
ターとして、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充
填し、該耐熱絶縁粉末中に、ニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗
体を埋設したシーズヒーターや、高電圧の火花放電を利
用する各種点火装置が使用されていた。
【０００３】しかしながら、前記シーズヒーターは耐熱
金属製のシース内に充填された耐熱絶縁粉末を介して発
熱抵抗体の熱を伝えるため、短時間の急速昇温が困難で
ありその上、耐摩耗性や耐久性に劣るという問題がある
他、前記火花放電を利用した各種点火装置も、点火時に
雑音等の電波障害を生じたり、確実な点火という観点か
らの信頼性に欠け、未着火の場合の安全性に問題がある
等の欠点があった。
金属製のシース内に充填された耐熱絶縁粉末を介して発
熱抵抗体の熱を伝えるため、短時間の急速昇温が困難で
ありその上、耐摩耗性や耐久性に劣るという問題がある
他、前記火花放電を利用した各種点火装置も、点火時に
雑音等の電波障害を生じたり、確実な点火という観点か
らの信頼性に欠け、未着火の場合の安全性に問題がある
等の欠点があった。
【０００４】そこで、短時間の急速昇温が可能で、電波
障害が発生せず、しかも確実に点火して安全性を確保
し、雰囲気を問わず長時間の使用が可能であり、耐摩耗
性と耐久性に優れた信頼性の高い発熱体として、無機導
電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体中に埋設し
たセラミック発熱体が、広く利用されるようになってき
た。
障害が発生せず、しかも確実に点火して安全性を確保
し、雰囲気を問わず長時間の使用が可能であり、耐摩耗
性と耐久性に優れた信頼性の高い発熱体として、無機導
電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体中に埋設し
たセラミック発熱体が、広く利用されるようになってき
た。
【０００５】なかでも、耐熱衝撃性及び高温強度が他の
セラミックスよりも著しく優れた窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体として使用し、一般にタングステン（Ｗ）
やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属もしくはこれらの
化合物より成る発熱抵抗体を基体中に埋設したり、前記
高融点金属もしくはこれらの化合物を主体とする発熱抵
抗体ペーストを前記基体上にパターン印刷して焼成一体
化してなるものが、広く利用されている。
セラミックスよりも著しく優れた窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体として使用し、一般にタングステン（Ｗ）
やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属もしくはこれらの
化合物より成る発熱抵抗体を基体中に埋設したり、前記
高融点金属もしくはこれらの化合物を主体とする発熱抵
抗体ペーストを前記基体上にパターン印刷して焼成一体
化してなるものが、広く利用されている。
【０００６】しかしながら、前記窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体とするセラミック発熱体は、前記焼結体の
粒界相が一般に低融点のガラス質を形成していることか
ら、通電加熱によりセラミック発熱体が１０００℃を越
えると、粒界相の軟化による窒化珪素質焼結体の強度劣
化や、印加電圧による粒界相のイオン移動から組織劣化
を引き起こし、発熱抵抗体と窒化珪素質焼結体の熱膨張
差により、発熱抵抗体近傍の窒化珪素質焼結体にクラッ
クを生じたり、耐酸化性に劣る等の欠点があった。
ーターの基体とするセラミック発熱体は、前記焼結体の
粒界相が一般に低融点のガラス質を形成していることか
ら、通電加熱によりセラミック発熱体が１０００℃を越
えると、粒界相の軟化による窒化珪素質焼結体の強度劣
化や、印加電圧による粒界相のイオン移動から組織劣化
を引き起こし、発熱抵抗体と窒化珪素質焼結体の熱膨張
差により、発熱抵抗体近傍の窒化珪素質焼結体にクラッ
クを生じたり、耐酸化性に劣る等の欠点があった。
【０００７】そこで前記窒化珪素質焼結体の粒界相を結
晶化することにより、高温での粒界相の軟化によるセラ
ミック焼結体の強度劣化を防止し、かつ印加電圧による
粒界相のイオン移動を阻止して、発熱抵抗体近傍の窒化
珪素質焼結体がクラックを発生したり、窒化珪素質焼結
体自体が組織劣化を引き起こしたりすることを防止せん
としたセラミック発熱体が提案されている（特開平１−
３１３３６２号公報参照）。
晶化することにより、高温での粒界相の軟化によるセラ
ミック焼結体の強度劣化を防止し、かつ印加電圧による
粒界相のイオン移動を阻止して、発熱抵抗体近傍の窒化
珪素質焼結体がクラックを発生したり、窒化珪素質焼結
体自体が組織劣化を引き起こしたりすることを防止せん
としたセラミック発熱体が提案されている（特開平１−
３１３３６２号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記窒
化珪素質焼結体を基体とするセラミック発熱体は、耐酸
化性に劣るＳｉ3 Ｎ4 ・Ｙ2 Ｏ3 等に代表されるメリラ
イト相や４Ｙ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 ・Ｓｉ3 Ｎ4 等に代表さ
れるＹＡＭ相の結晶相を生成したり、それ以外に、必ず
少量と言えども低融点のガラス質を結晶粒界に残留して
しまう。
化珪素質焼結体を基体とするセラミック発熱体は、耐酸
化性に劣るＳｉ3 Ｎ4 ・Ｙ2 Ｏ3 等に代表されるメリラ
イト相や４Ｙ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 ・Ｓｉ3 Ｎ4 等に代表さ
れるＹＡＭ相の結晶相を生成したり、それ以外に、必ず
少量と言えども低融点のガラス質を結晶粒界に残留して
しまう。
【０００９】しかも、前記グロープラグや各種点火用及
び加熱用ヒーターとしてのセラミック発熱体は、一般に
点火時には１０００〜１３００℃もの高温となり、中に
は点火した火炎に曝されて１３５０℃を越えるものもあ
る。
び加熱用ヒーターとしてのセラミック発熱体は、一般に
点火時には１０００〜１３００℃もの高温となり、中に
は点火した火炎に曝されて１３５０℃を越えるものもあ
る。
【００１０】このような状況で長時間の連続通電を行っ
た場合、前記低融点のガラス質のイオン移動を阻止する
ことができず、更に、前記粒界相の結晶も酸化されてイ
オン移動を起こし、パイプ状金具近傍の露出した窒化珪
素質焼結体の側面にクラックを生じたり、組織劣化を起
こし、セラミック発熱体の寿命が急激に短くなってその
機能を失い、耐久性と信頼性に欠けるという課題があっ
た。
た場合、前記低融点のガラス質のイオン移動を阻止する
ことができず、更に、前記粒界相の結晶も酸化されてイ
オン移動を起こし、パイプ状金具近傍の露出した窒化珪
素質焼結体の側面にクラックを生じたり、組織劣化を起
こし、セラミック発熱体の寿命が急激に短くなってその
機能を失い、耐久性と信頼性に欠けるという課題があっ
た。
【００１１】
【発明の目的】本発明は前記欠点に鑑み開発されたもの
で、その目的は高温で長時間の連続使用が可能である耐
酸化性及び耐久性に優れたセラミック発熱体を提供する
ことにある。
で、その目的は高温で長時間の連続使用が可能である耐
酸化性及び耐久性に優れたセラミック発熱体を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック発熱
体は、無機導電材から成る発熱抵抗体を希土類元素及び
酸化珪素を含有して成る窒化珪素質焼結体中に埋設した
セラミック発熱体において、前記窒化珪素質焼結体は希
土類元素を酸化物換算した含有量に対する酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）の含有量のモル比が１．０〜２．５であること
を特徴とするものである。
体は、無機導電材から成る発熱抵抗体を希土類元素及び
酸化珪素を含有して成る窒化珪素質焼結体中に埋設した
セラミック発熱体において、前記窒化珪素質焼結体は希
土類元素を酸化物換算した含有量に対する酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）の含有量のモル比が１．０〜２．５であること
を特徴とするものである。
【００１３】本発明のセラミック発熱体において、窒化
珪素質焼結体中の希土類元素を酸化物換算した含有量に
対する酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の含有量のモル比、即ち、
ＳｉＯ2 の含有量（モル％）／希土類元素を酸化物換算
した含有量（モル％）の値が１．０未満では、前記メリ
ライト相やＹＡＭ相が生成され、該結晶相は耐酸化性が
悪く酸化されやすいことから、高温度で長時間、例えば
数千サイクル以下の通電でイオン移動を起こして粒界相
が酸化されて体積膨張し、パイプ状金具近傍の露出した
窒化珪素質焼結体の側面で、かつ埋設した発熱抵抗体の
陽極側の側面にクラックが発生し、とりわけ埋設した発
熱抵抗体が酸化されやすくなって断線してしまう。
珪素質焼結体中の希土類元素を酸化物換算した含有量に
対する酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の含有量のモル比、即ち、
ＳｉＯ2 の含有量（モル％）／希土類元素を酸化物換算
した含有量（モル％）の値が１．０未満では、前記メリ
ライト相やＹＡＭ相が生成され、該結晶相は耐酸化性が
悪く酸化されやすいことから、高温度で長時間、例えば
数千サイクル以下の通電でイオン移動を起こして粒界相
が酸化されて体積膨張し、パイプ状金具近傍の露出した
窒化珪素質焼結体の側面で、かつ埋設した発熱抵抗体の
陽極側の側面にクラックが発生し、とりわけ埋設した発
熱抵抗体が酸化されやすくなって断線してしまう。
【００１４】一方、前記モル比が２．５を越えると、結
晶中の粒界相にＳｉＯ2 ガラスに代表される低融点ガラ
スを発生し、前記のような使用条件下では、１０００サ
イクル程度で低融点ガラスのイオン移動により、強度劣
化を起こして発熱抵抗体と窒化珪素質焼結体との熱膨張
差から、パイプ状金具近傍の露出した窒化珪素質焼結体
の側面で、かつ埋設した発熱抵抗体の陰極側の側面にク
ラックを発生する。
晶中の粒界相にＳｉＯ2 ガラスに代表される低融点ガラ
スを発生し、前記のような使用条件下では、１０００サ
イクル程度で低融点ガラスのイオン移動により、強度劣
化を起こして発熱抵抗体と窒化珪素質焼結体との熱膨張
差から、パイプ状金具近傍の露出した窒化珪素質焼結体
の側面で、かつ埋設した発熱抵抗体の陰極側の側面にク
ラックを発生する。
【００１５】よって窒化珪素質焼結体中の希土類元素を
酸化物換算した含有量に対する酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の
含有量のモル比は、１．０〜２．５、望ましくは１．３
〜１．９の範囲に特定される。
酸化物換算した含有量に対する酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の
含有量のモル比は、１．０〜２．５、望ましくは１．３
〜１．９の範囲に特定される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明のセラミック発熱体を図面に基
づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
ディーゼルエンジンの始動促進用に使用されるグロープ
ラグに適用したセラミック発熱体を示す。
づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
ディーゼルエンジンの始動促進用に使用されるグロープ
ラグに適用したセラミック発熱体を示す。
【００１７】図１において、１は窒化珪素質焼結体３中
に発熱抵抗体２を埋設したセラミック発熱体であり、セ
ラミック発熱体１には段差部８を有するパイプ状金具４
を外嵌めして発熱抵抗体２のリード部５に接続するよう
にろう付けして一方の電極端子として導出し、更に、パ
イプ状金具４と取付金具６とが重なる部分で少なくとも
取付金具６の先端内側に設けた段座７より取付金具６の
先端側に間隙を有するようにして、前記パイプ状金具４
の段差部８を取付金具６の先端内側に設けた段座７に導
電性ガスケット９を介して当接することにより電気的に
接続固着させている。
に発熱抵抗体２を埋設したセラミック発熱体であり、セ
ラミック発熱体１には段差部８を有するパイプ状金具４
を外嵌めして発熱抵抗体２のリード部５に接続するよう
にろう付けして一方の電極端子として導出し、更に、パ
イプ状金具４と取付金具６とが重なる部分で少なくとも
取付金具６の先端内側に設けた段座７より取付金具６の
先端側に間隙を有するようにして、前記パイプ状金具４
の段差部８を取付金具６の先端内側に設けた段座７に導
電性ガスケット９を介して当接することにより電気的に
接続固着させている。
【００１８】一方、セラミック発熱体１の後端部には、
パイプ状金具４と同時にろう接した他方の発熱抵抗体２
のリード部１０と接続する電極取出部１１の端面に、絶
縁体１２に挿通したフランジを有する端子棒１３が当接
され、取付金具６の後端周縁を絶縁体１２の端面で加締
めて固着し、パイプ状金具４と取付金具６をろう接せず
に加圧接合して負電極とするとともに、セラミック発熱
体１の後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１３
も同様に加圧接合して正電極とし、端子棒１３にベーク
ライト等の絶縁性ワッシャー１４をナット１５で固定す
ることにより取付金具６の負電極と、端子棒１３の正電
極とが絶縁されてグロープラグが構成されている。
パイプ状金具４と同時にろう接した他方の発熱抵抗体２
のリード部１０と接続する電極取出部１１の端面に、絶
縁体１２に挿通したフランジを有する端子棒１３が当接
され、取付金具６の後端周縁を絶縁体１２の端面で加締
めて固着し、パイプ状金具４と取付金具６をろう接せず
に加圧接合して負電極とするとともに、セラミック発熱
体１の後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１３
も同様に加圧接合して正電極とし、端子棒１３にベーク
ライト等の絶縁性ワッシャー１４をナット１５で固定す
ることにより取付金具６の負電極と、端子棒１３の正電
極とが絶縁されてグロープラグが構成されている。
【００１９】また、セラミック発熱体１は、図２に示す
ような断面が半円形の棒状に成形した窒化珪素質成形体
１６上に発熱抵抗体２を載置した後、その上面に別の窒
化珪素質成形体１７を重ねて加圧焼成して一体化したも
のである。
ような断面が半円形の棒状に成形した窒化珪素質成形体
１６上に発熱抵抗体２を載置した後、その上面に別の窒
化珪素質成形体１７を重ねて加圧焼成して一体化したも
のである。
【００２０】尚、本発明のセラミック発熱体において、
無機導電材から成る発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等か
ら成る線材、あるいは薄層状に形成したものが好適に用
いられる。
無機導電材から成る発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等か
ら成る線材、あるいは薄層状に形成したものが好適に用
いられる。
【００２１】本発明のセラミック発熱体を評価するにあ
たり、先ず、比表面積が１２ｍ2 ／ｇ、含有する不可避
不純物としての酸素量、即ち酸化珪素（ＳｉＯ2 ）が３
重量％以下で、結晶のα化率が９７％である窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助材としての希土類元素の
酸化物およびアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）と、窒化珪素質焼
結体中の酸素量調整用としての酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の
配合量を種々設定した原料粉末を２４時間、ボールミル
にて湿式混合する。
たり、先ず、比表面積が１２ｍ2 ／ｇ、含有する不可避
不純物としての酸素量、即ち酸化珪素（ＳｉＯ2 ）が３
重量％以下で、結晶のα化率が９７％である窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助材としての希土類元素の
酸化物およびアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）と、窒化珪素質焼
結体中の酸素量調整用としての酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の
配合量を種々設定した原料粉末を２４時間、ボールミル
にて湿式混合する。
【００２２】かくして得られた混合物の泥漿を噴霧乾燥
して造粒し、プレス成形法により断面が半円形の棒状の
窒化珪素質成形体１６、１７を作製する。
して造粒し、プレス成形法により断面が半円形の棒状の
窒化珪素質成形体１６、１７を作製する。
【００２３】次に、該成形体１６の平面上に、略Ｕ字形
状のコイル状タングステン線と該コイル状タングステン
線に接続したリード部５、１０を構成するタングステン
線とから成る発熱抵抗体２を載置し、該発熱抵抗体２を
挟むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体１７を重
ねて加圧焼成した。
状のコイル状タングステン線と該コイル状タングステン
線に接続したリード部５、１０を構成するタングステン
線とから成る発熱抵抗体２を載置し、該発熱抵抗体２を
挟むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体１７を重
ねて加圧焼成した。
【００２４】かくして得られた焼結体の側面を研磨して
前記リード部５の一部を露出させ、少なくとも該露出部
にメタライズ法やメッキ法等によりニッケル（Ｎｉ）等
の金属被膜を形成した後、パイプ状金具４に内挿し還元
ガス雰囲気中で銀ろうにて接合する。
前記リード部５の一部を露出させ、少なくとも該露出部
にメタライズ法やメッキ法等によりニッケル（Ｎｉ）等
の金属被膜を形成した後、パイプ状金具４に内挿し還元
ガス雰囲気中で銀ろうにて接合する。
【００２５】一方、前記焼結体の端部に露出したリード
部１０に、線材より成る電極取出部１１を同様に銀ろう
にて接合した後、取付金具６の先端部に内挿し、該取付
金具６と前記パイプ状金具４、及びセラミック発熱体１
の後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１３を加
圧接合してそれぞれ正負の電極とし、評価用のグロープ
ラグを作製した。
部１０に、線材より成る電極取出部１１を同様に銀ろう
にて接合した後、取付金具６の先端部に内挿し、該取付
金具６と前記パイプ状金具４、及びセラミック発熱体１
の後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１３を加
圧接合してそれぞれ正負の電極とし、評価用のグロープ
ラグを作製した。
【００２６】また、同時に前記窒化珪素質成形体のみを
同一条件で加圧焼成した窒化珪素質焼結体を酸素量分析
用及び抗折強度評価用試料とし、酸素・窒素分析装置に
より窒化珪素質焼結体の全酸素量を測定し、窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末中に含有する不可避不純物としての
酸素量と、焼結助剤として添加した希土類元素の酸化物
およびアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）量から算出した酸素量を
差引きし、残余の酸素量がシリコン（Ｓｉ）と反応して
シリカ（ＳｉＯ2 ）を形成するとしてその量を算出し
た。
同一条件で加圧焼成した窒化珪素質焼結体を酸素量分析
用及び抗折強度評価用試料とし、酸素・窒素分析装置に
より窒化珪素質焼結体の全酸素量を測定し、窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末中に含有する不可避不純物としての
酸素量と、焼結助剤として添加した希土類元素の酸化物
およびアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）量から算出した酸素量を
差引きし、残余の酸素量がシリコン（Ｓｉ）と反応して
シリカ（ＳｉＯ2 ）を形成するとしてその量を算出し
た。
【００２７】一方、波長分散型Ｘ線マイクロアナライザ
ーにより希土類元素を定量し、希土類元素の酸化物換算
の含有量を算出した。
ーにより希土類元素を定量し、希土類元素の酸化物換算
の含有量を算出した。
【００２８】更に、前記評価用試料を使用して、常温と
１４００℃での抗折強度をＪＩＳ３点曲げ強度試験法に
基づき測定した。また、前記評価用試料を使用して、Ｘ
線回折装置によりＹＡＭ相の結晶相を有無とともにピー
ク強度の大小を同定した。
１４００℃での抗折強度をＪＩＳ３点曲げ強度試験法に
基づき測定した。また、前記評価用試料を使用して、Ｘ
線回折装置によりＹＡＭ相の結晶相を有無とともにピー
ク強度の大小を同定した。
【００２９】一方、直流電源より評価用のグロープラグ
に通電して、１４００℃の温度に急速加熱した後、通電
停止して圧搾空気を吹きつけて強制冷却するのを１サイ
クルとする耐久試験を１００００サイクル実施し、該耐
久試験前後の抵抗値を測定して発熱抵抗体の抵抗変化率
を算出した。
に通電して、１４００℃の温度に急速加熱した後、通電
停止して圧搾空気を吹きつけて強制冷却するのを１サイ
クルとする耐久試験を１００００サイクル実施し、該耐
久試験前後の抵抗値を測定して発熱抵抗体の抵抗変化率
を算出した。
【００３０】更に、セラミック発熱体部のクラックの有
無を蛍光探傷法により検査するとともに、セラミック発
熱体の表面状態を顕微鏡にて観察した。以上の結果を表
１及び表２に示す。
無を蛍光探傷法により検査するとともに、セラミック発
熱体の表面状態を顕微鏡にて観察した。以上の結果を表
１及び表２に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】表１及び表２から明らかなように、ＳｉＯ
2 （モル％）／希土類元素酸化物（モル％）のモル比が
１．０未満の試料番号１、１０、１７、２４は、パイプ
状金具近傍の露出した窒化珪素質焼結体の側面で、かつ
埋設した発熱抵抗体の陽極側の側面にクラックが発生
し、発熱抵抗体自体が断線している。
2 （モル％）／希土類元素酸化物（モル％）のモル比が
１．０未満の試料番号１、１０、１７、２４は、パイプ
状金具近傍の露出した窒化珪素質焼結体の側面で、かつ
埋設した発熱抵抗体の陽極側の側面にクラックが発生
し、発熱抵抗体自体が断線している。
【００３４】また、ＳｉＯ2 （モル％）／希土類元素酸
化物（モル％）のモル比がともに２．５を越える試料番
号９、１６、２３、３０は、窒化珪素質焼結体の高温で
の抗折強度が低く、かつパイプ状金具近傍の露出した窒
化珪素質焼結体の側面で、かつ埋設した発熱抵抗体の陰
極側の側面にクラックを生じている。
化物（モル％）のモル比がともに２．５を越える試料番
号９、１６、２３、３０は、窒化珪素質焼結体の高温で
の抗折強度が低く、かつパイプ状金具近傍の露出した窒
化珪素質焼結体の側面で、かつ埋設した発熱抵抗体の陰
極側の側面にクラックを生じている。
【００３５】それらに対して、本発明のセラミック発熱
体の窒化珪素質焼結体はいずれも高い抗折強度を保持
し、通電耐久試験においても何ら変化が認められなかっ
た。
体の窒化珪素質焼結体はいずれも高い抗折強度を保持
し、通電耐久試験においても何ら変化が認められなかっ
た。
【００３６】
【発明の効果】叙上の如く、本発明のセラミック発熱体
は、希土類元素を酸化物換算した含有量に対する酸化珪
素（ＳｉＯ2 ）の含有量のモル比が１．０〜２．５であ
る窒化珪素質焼結体中に無機導電材から成る発熱抵抗体
を埋設したことから、高温でも高い抗折強度を保持しな
がら、発熱抵抗体の正負いずれの電極側の窒化珪素質焼
結体にもクラックの発生は勿論、組織の劣化もなく、か
つ耐酸化性に優れ、とりわけ高温での長時間の繰り返し
使用が可能である耐久性と信頼性に優れたセラミック発
熱体を提供することができる。
は、希土類元素を酸化物換算した含有量に対する酸化珪
素（ＳｉＯ2 ）の含有量のモル比が１．０〜２．５であ
る窒化珪素質焼結体中に無機導電材から成る発熱抵抗体
を埋設したことから、高温でも高い抗折強度を保持しな
がら、発熱抵抗体の正負いずれの電極側の窒化珪素質焼
結体にもクラックの発生は勿論、組織の劣化もなく、か
つ耐酸化性に優れ、とりわけ高温での長時間の繰り返し
使用が可能である耐久性と信頼性に優れたセラミック発
熱体を提供することができる。
【図１】本発明に係るセラミック発熱体をディーゼルエ
ンジンの始動促進用に使用されるグロープラグに適用し
た一実施例を示す一部破断面図である。
ンジンの始動促進用に使用されるグロープラグに適用し
た一実施例を示す一部破断面図である。
【図２】本発明に係るセラミック発熱体の製造工程を説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
１ セラミック発熱体 ２ 発熱抵抗体 ３ 窒化珪素質焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−252973（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36470（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−1817（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−259781（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−370690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−124467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−88777（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−20293（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】無機導電材から成る発熱抵抗体を希土類元
素及び酸化珪素を含有して成る窒化珪素質焼結体中に埋
設したセラミック発熱体において、前記窒化珪素質焼結
体は希土類元素を酸化物換算した含有量に対する酸化珪
素（ＳｉＯ2 ）の含有量のモル比が１．０〜２．５であ
ることを特徴とするセラミック発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182492A JP2735725B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | セラミック発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP3182492A JP2735725B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | セラミック発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234665A JPH05234665A (ja) | 1993-09-10 |
| JP2735725B2 true JP2735725B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=12341834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182492A Expired - Fee Related JP2735725B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | セラミック発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735725B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997998A (en) * | 1998-03-31 | 1999-12-07 | Tdk Corporation | Resistance element |
| WO2007135773A1 (ja) | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | セラミックヒータ及びグロープラグ |
Families Citing this family (3)
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| JP3933345B2 (ja) | 1999-05-21 | 2007-06-20 | 日本特殊陶業株式会社 | 発熱抵抗体及びセラミックヒータ用発熱抵抗体並びにその製造方法、及びセラミックヒータ |
| US11739938B2 (en) * | 2019-01-25 | 2023-08-29 | Weber-Stephen Products Llc | Pellet grills |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP3182492A patent/JP2735725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997998A (en) * | 1998-03-31 | 1999-12-07 | Tdk Corporation | Resistance element |
| WO2007135773A1 (ja) | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | セラミックヒータ及びグロープラグ |
| US8227726B2 (en) | 2006-05-18 | 2012-07-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic heater and glow plug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05234665A (ja) | 1993-09-10 |
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